Design and Experimental Evaluation of a Route Optimisation Solution for NEMO

An important requirement for Internet protocol (IP) networks to achieve the aim of ubiquitous connectivity is network mobility (NEMO). With NEMO support we can provide Internet access from mobile platforms, such as public transportation vehicles, to normal nodes that do not need to implement any special mobility protocol. The NEMO basic support protocol has been proposed in the IETF as a first solution to this problem, but this solution has severe performance limitations. This paper presents MIRON: Mobile IPv6 route optimization for NEMO, an approach to the problem of NEMO support that overcomes the limitations of the basic solution by combining two different modes of operation: a Proxy-MR and an address delegation with built-in routing mechanisms. This paper describes the design and rationale of the solution, with an experimental validation and performance evaluation based on an implementation.Publicad

IPv6 Network Mobility

Network Authentication, Authorization, and Accounting has been used since before the days of the Internet as we know it today. Authentication asks the question, “Who or what are you?” Authorization asks, “What are you allowed to do?” And fi nally, accounting wants to know, “What did you do?” These fundamental security building blocks are being used in expanded ways today. The fi rst part of this two-part series focused on the overall concepts of AAA, the elements involved in AAA communications, and highlevel approaches to achieving specifi c AAA goals. It was published in IPJ Volume 10, No. 1[0]. This second part of the series discusses the protocols involved, specifi c applications of AAA, and considerations for the future of AAA

A network mobility management architecture for a heteregeneous network environment

Network mobility management enables mobility of personal area networks and vehicular networks across heterogeneous access networks using a Mobile Router. This dissertation presents a network mobility management architecture for minimizing the impact of handoffs on the communications of nodes in the mobile network. The architecture addresses mobility in legacy networks without infrastructure support, but can also exploit infrastructure support for improved handoff performance. Further, the proposed architecture increases the efficiency of communications of nodes in the mobile network with counter parts in the fixed network through the use of caching and route optimization. The performance and costs of the proposed architecture are evaluated through empirical and numerical analysis. The analysis shows the feasibility of the architecture in the networks of today and in those of the near future.Verkkojen liikkuuvudenhallinta mahdollistaa henkilökohtaisten ja ajoneuvoihin asennettujen verkkojen liikkuvuuden heterogeenisessä verkkoympäristössä käyttäen liikkuvaa reititintä. Tämä väitöskirja esittää uuden arkkitehtuurin verkkojen liikkuvuudenhallintaan, joka minimoi verkonvaihdon vaikutuksen päätelaitteiden yhteyksiin. Vanhoissa verkoissa, joiden infrastruktuuri ei tue verkkojen liikkuvuutta, verkonvaihdos täytyy hallita liikkuvassa reitittimessa. Standardoitu verkkojen liikkuvuudenhallintaprotokolla NEMO mahdollistaa tämän käyttäen ankkurisolmua kiinteässä verkossa pakettien toimittamiseen päätelaitteiden kommunikaatiokumppaneilta liikkuvalle reitittimelle. NEMO:ssa verkonvaihdos aiheuttaa käynnissä olevien yhteyksien keskeytymisen yli sekunnin mittaiseksi ajaksi, aiheuttaen merkittävää häiriötä viestintäsovelluksille. Esitetyssä arkkitehtuurissa verkonvaihdon vaikutus minimoidaan varustamalla liikkuva reititin kahdella radiolla. Käyttäen kahta radiota liikkuva reititin pystyy suorittamaan verkonvaihdon keskeyttämättä päätelaitteiden yhteyksiä, mikäli verkonvaihtoon on riittävästi aikaa. Käytettävissa oleva aika riippuu liikkuvan reitittimen nopeudesta ja radioverkon rakenteesta. Arkkitehtuuri osaa myös hyödyntää infrastruktuurin tukea saumattomaan verkonvaihtoon. Verkkoinfrastruktuurin tuki nopeuttaa verkonvaihdosprosessia, kasvattaenmaksimaalista verkonvaihdos tahtia. Tällöin liikkuva reitin voi käyttää lyhyen kantaman radioverkkoja, joiden solun säde on yli 80m, ajonopeuksilla 90m/s asti ilman, että verkonvaihdos keskeyttää päätelaitteiden yhteyksiä. Lisäksi ehdotettu arkkitehtuuri tehostaa kommunikaatiota käyttäen cache-palvelimia liikkuvassa ja kiinteässä verkossa ja optimoitua reititystä liikkuvien päätelaitteiden ja kiinteässä verkossa olevien kommunikaatiosolmujen välillä. Cache-palvelinarkkitehtuuri hyödyntää vapaita radioresursseja liikkuvan verkon cache-palvelimen välimuistin päivittämiseen. Heterogeenisessä verkkoympäristossä cache-palvelimen päivitys suoritetaan lyhyen kantaman laajakaistaisia radioverkkoja käyttäen. Liikkuvan reitittimen siirtyessä laajakaistaisen radioverkon peitealueen ulkopuolelle päätelaitteille palvellaan sisältöä, kuten www sivuja tai videota cache-palvelimelta, säästäen laajemman kantaman radioverkon rajoitetumpia resursseja. Arkkitehtuurissa käytetään optimoitua reititystä päätelaitteiden ja niiden kommunikaatiokumppaneiden välillä. Optimoitu reititysmekanismi vähentää liikkuvuudenhallintaan käytettyjen protokollien langattoman verkon resurssien kulutusta. Lisäksi optimoitu reititysmekanismi tehostaa pakettien reititystä käyttäen suorinta reittiä kommunikaatiosolmujen välillä. Esitetyn arkkitehtuurin suorituskyky arvioidaan empiirisen ja numeerisen analyysin avulla. Analyysi arvioi arkkitehtuurin suorituskykyä ja vertaa sitä aikaisemmin ehdotettuihin ratkaisuihin ja osoittaa arkkitehtuurin soveltuvan nykyisiin ja lähitulevaisuuden langattomiin verkkoihin.reviewe

An End-2-End tunnel header compression solution for nested mobile networks

International audience

Analysis, design and experimental evaluation of connectivity management in heterogeneous wireless environments

Mención Internacional en el título de doctorThe future of network communications is mobile as many more users demand for ubiquitous connectivity. Wireless has become the primary access technology or even the only one, leading to an explosion in traffic demand. This challenges network providers to manage and configure new requirements without incrementing costs in the same amount. In addition to the growth in the use of mobile devices, there is a need to operate simultaneously different access technologies. As well, the great diversity of applications and the capabilities of mobile terminals makes possible for us to live in a hyper-connected world and offers new scenarios. This heterogeneity poses great challenges that need to be addressed to offer better performance and seamless experience to the final user. We need to orchestrate solutions to increase flexibility and empower interoperability. Connectivity management is handled from different angles. In the network stack, mobility is more easily handled by IP mobility protocols, since IP is the common layer between the different access technologies and the application diversity. From the end-user perspective, the connection manager is in charge of handling connectivity issues in mobile devices, but it is an unstandardized entity so its performance is heavily implementation-dependent. In this thesis we explore connectivity management from different angles. We study mobility protocols as they are part of our proposed solutions. In most of the cases we include an experimental evaluation of performance with 3G and IEEE 802.11 as the main technologies. We consider heterogeneous scenarios, with several access technologies where mobile devices have also several network interfaces. We evaluate how connectivity is handled as well as its influence in a handover. Based on the analysis of real traces from a cellular network, we confirm the suitability of more efficient mobility management. Moreover, we propose and evaluate three different solutions for providing mobility support in three different heterogeneous scenarios. We perform an experimental evaluation of a vehicular route optimization for network mobility, reporting on the challenges and lessons learned in such a complicated networking environment. We propose an architecture for supporting mobility and enhance handover in a passive optical network deployment. In addition, we design and deploy a mechanism for mobility management based on software-defined networking.Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería TelemáticaPresidente: Arturo Azcorra Saloña.- Secretario: Ramón Agüero Calvo.- Vocal: Daniel Nunes Coruj